定位抓取实例

机器视觉原理与案例详解
工控帮教研组编著
电子工业出版社
2020.7
ISBN 978-7-121-39084-5

一、定位抓取实例

  某活塞企业的主要产品为高性能活塞（直径为30～350mm）。为了实现自动上下料、自动料道连接，可应用视觉检测技术引导机器人实现活塞的定位抓取，但仍存在如下问题。

1、问题

• 活塞在料道上是面部朝下放置，由于活塞面不是很平，中间约高出2mm（之后还要削掉），所以相机在拍照时，工件与料道之间存在倾斜角。

• 工件的种类较多，外观、大小都有差异，骨节凹槽的深度在40mm左右（骨节的形状类似于人的关节连接处，如图10-156所示）。
  由于在检测过程中，既要凸显骨节凹槽的特征，又要反映两侧凸台的表面特征，因此，对光源的要求比较苛刻。

  
  

2、解决办法

• 为了解决上述问题，系统选用一个较大的高亮度、大颗粒环形光源（中间空洞很大），如图10-157所示。

  
  图10-157

• 在此基础上，系统还优化了视觉引导检测流程和机器人抓取流程。

3、视觉引导检测流程

• ①在料道的光电感应拍照区域无工件时，PLC控制料道向前运动，直至发生光电感应；
• ②在拍照区域有工件时，料道停止运动；
• ③PLC提供相机触发信号，相机进行拍照检测；
• ④先使用FindPatMaxPatterns函数获取骨节凹槽的特征，计算活塞的中心坐标，之后以骨节凹槽为定位，检测两侧的凸台，即判别凸台在凹槽的左侧还是右侧，继而判别活塞的倾斜角；
• ⑤在检测结束后，相机把中心坐标、倾斜角通过Modbus TCP发送给PLC，从而控制机器人抓取活塞。

4、机器人抓取流程

• ①PLC在接收到相机发送的中心坐标、倾斜角后，控制机器人调整相应的姿态来抓取工件；
• ②将工件放置到料道旁的圆环形工装台上，调整机器人的另一个抓手进行抓取，并放置到运动的机床加工料道上；
• ③机器人返回等待位，触发相机拍照；
• ④若在视野内无工件，则料道向前运动一段距离后停止；
• ⑤相机进行再次拍照，机器人再次抓取，之后进行无限循环。